Podczas wykładu na konferencji DEBATECH, Peter Bátorfi omówił temat technologii NB-IoT i LTE-M w praktyce, odpowiadając na pytania, jakie są możliwości ich wykorzystania, kluczowe zalety, ale i ograniczenia. Przeczytaj artykuł lub obejrzyj nagranie z konferencji udostępnione na końcu niniejszego artykułu.
Boom w dziedzinie technologii IoT
Na początku prezentacji Péter Bátorfi zwraca uwagę na jeden ciekawy fakt. Na przestrzeni ostatnich lat technologie IoT przeszły ogromny rozwój. Wspomniana już szybka ewolucja technologii IoT stoi za kryzysem chipowym, który rozpoczął się przed kilkoma laty. Internet rzeczy wykorzystywany jest na wielu obszarach, ale dwa z nich mają znaczenie kluczowe – Narrowband IoT i technologie LTM.
Oszczędność kosztów, mniej problemów
Technologie IoT znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach życia. „Myślę, że jak każda nowa technologia, również i ta rozwija się szczególnie w tych obszarach, w których borykamy się z największymi problemami. Chciałbym podać przykład z własnej praktyki. Jednym z pierwszych takich rozwiązań IoT – jeszcze nie w technologiach LPWA, ale w starszych – jest rozwiązanie z zakresu meteorologii drogowej instalowane przy drogach publicznych, w którego opracowaniu uczestniczyliśmy. Wzdłuż dróg znajdowały się różne czujniki, dzięki którym mogliśmy przewidzieć oblodzenie z wyprzedzeniem około 0,5-1 godziny. System ten działa do dziś. Oznacza to, że mamy czas na usunięcie lodu i możemy zapobiec wypadkom” – mówi Bátorfi.
Wraz z rosnącymi wymaganiami klientów poprawia się zasięg sieci, wprowadzane są nowe produkty i co ważne, zmniejszają się koszty inwestycyjne i operacyjne. „Taki mniej więcej sens ma piramida IoT. W miarę przesuwania się w dół piramidy, najpierw mamy elementy krytyczne z punktu widzenia podejmowanej misji typu „mission critical”, następnie sytuacje krytyczne z punktu widzenia prowadzonej działalności, czyli „business critical”, a teraz wchodzimy w okres, w którym niemal wszystkie nasze urządzenia staną się częścią jednego z rozwiązań IoT – dodaje prezes Intelliport.
IoT rośnie w siłę i zmienia się w internet wszechrzeczy
Bardzo dobrym przykładem rozwiązań IoT w obszarze „business critical” są pojazdy John Deere ze zdalnym nadzorem stanu technicznego, wyposażone w funkcję „proaktywnej konserwacji”, które wykorzystują rozwiązania z obszaru internetu rzeczy. Firma John Deere produkuje maszyny rolnicze stosowane na przykład również do wycinki drzew głęboko w lasach w trudno dostępnym terenie. Mówimy o tysiącach maszyn, które wymagają regularnej konserwacji. Dzięki dokładnemu prognozowaniu i planowaniu czynności konserwacyjnych możemy zapobiec znacznym uszkodzeniom. Choć takie systemy nie ratują życia, to z biznesowego punktu widzenia gwarantują bardzo dobry zwrot z inwestycji i są dla firm ważne pod względem finansowym.
Praktyczne rozwiązania IoT, które ułatwiają życie
Niektóre rozwiązania IoT może nie przynoszą bezpośrednio korzyści biznesowych, ale znacząco ułatwiają życie i przyczyniają się do ochrony środowiska. Jako przykład można wymienić czujniki parkowania, systemy opomiarowania smart metering, czy rozwiązania z branży energetycznej.
Technologie IoT mają w dzisiejszych czasach ogromne znaczenie. Świat walczy z kryzysem energetycznym i żywnościowym, coraz więcej mówi się o zmianach klimatycznych, dlatego każde usprawnienie systemu może obecnie znacząco pomóc w rozwiązywaniu aktualnych problemów.
Podstawowa technologia LPWA
Aby rozwiązania IoT nadal były masowo rozbudowywane, konieczne jest zapewnienie dostępu do podstawowej technologii. LPWA to jedna z technologii niskiego poboru mocy umożliwiająca komunikację bezprzewodową na duże odległości. Ma ona kilka wariantów. Bátorfi wyróżnia jednak w swoim wykładzie dwie opcje – NB-IoT (Narrowband IoT) i LTE-M (lub LTE Cat-M, eMTC). Przypuszcza, że w ciągu najbliższych 3 lat będziemy korzystać z 2 miliardów urządzeń działających na bazie tylko tych dwóch technologii.
Co ważne, operatorzy sieci wdrażają wspomniane 2 rozwiązania globalnie. Poza Afryką i krajami rozwijającymi się, technologie NB-IoT czy LTM są już dostępne w niemal wszystkich częściach świata.
Technologie 3GPP
W ostatnich latach pojawiło się wiele możliwości przyspieszających ekspansję IoT. Jednym z warunków tego wzrostu jest posiadanie rozwiązań i systemów, dzięki którym można stosować IoT na szeroką skalę. Istnieją różne systemy, takie jak LPWA (low power wide area), czyli niskoenergetyczne technologie umożliwiające komunikację bezprzewodową na duże odległości.
Jednak technologia LPWA to nie jedyna opcja: „W Intelliport postawiliśmy na tzw. technologie 3GPP, które mogą działać w tradycyjnych, istniejących już sieciach komórkowych. Nie ma więc konieczności tworzenia nowych baz. W celu obsługi takich technologii można zmodernizować istniejące już sieci, uruchomienie ich jest więc szybsze i mniej kosztowne” – mówi Bátorfi.
Do technologii 4G i 5G zalicza się również LTE-M oraz NB-IoT. Oznacza to, że nawet jeśli kiedyś w odległej przyszłości zostaną wyłączone sieci 2G, 3G czy 4G, to LTE-M i NB-IoT będą nadal używane. Nieodłączną zaletą tej technologii jest brak konieczności budowania sieci – korzystanie z niej można rozpocząć bardzo szybko i przy stosunkowo niskich kosztach.
Zalety i wady sieci wąskopasmowej w porównaniu z siecią szerokopasmową
Tradycyjna sieć i technologie LPWA, mają kilka istotnych różnic. Do LPWA zaliczamy technologie wąskopasmowe (NB-IoT i LTE-M) jako 4G/5G, o małej przepustowości. Terminem „broadband”, czyli połączeniem szerokopasmowym, nazywamy zazwyczaj standardową sieć.
„Najważniejszą zaletą sieci wąskopasmowej jest czułość. Czułość NB-IoT jest wyższa o około 10-20 dBm od technologii szerokopasmowych” – oblicza Bátorfi i natychmiast wymienia kolejne zalety. Niekiedy nazywamy to również „głębokim zasięgiem” – „Deep Coverage”, ponieważ można nim pokryć nawet trudno dostępne miejsca. Drugą istotną zaletą jest niskie zużycie energii (5-10 lat), co jest dużym plusem zwłaszcza dla urządzeń zasilanych bateriami.
Z drugiej strony, wynikiem ograniczenia technologii narrowband jest wąskie pasmo, niska przepustowość i mniejsza szybkość transmisji danych.
Gdy porównamy zużycie internetu szerokopasmowego, wąskopasmowego i Cat-1, znajdziemy dużych różnic szybkości i czułości. LTE-M osiąga w warunkach rzeczywistych prędkość 100-200 kb/s, w przypadku NB-IoT jest to zaledwie kilkadziesiąt kb/s. Zazwyczaj jednak taka prędkość wystarcza w przypadku większości zastosowań IoT w terenie.
Dalszy rozwój rozwiązań IoT
Jak już wspomnieliśmy wyżej, warunkiem koniecznym do dalszego wzrostu i rozwoju rozwiązań IoT jest posiadanie produktów, urządzeń i systemów kompatybilnych z takimi technologiami.
Intelliport posiada szeroki zakres przemysłowych urządzeń IoT, które łatwo dostosować do unikalnych potrzeb klientów. W ten sposób firma jest w stanie zaspokoić potrzeby szerokiego spektrum aplikacji w różnych branżach przemysłu.
Ważną rolę odgrywa zarządzanie systemami. W ramach jednego projektu można stosować 1000, 10 000 lub nawet 100 000 urządzeń w różnych fizycznie trudno dostępnych miejscach. Należy również zwrócić uwagę na bezpieczeństwo IoT szczególnie w dzisiejszych czasach, kiedy wojny toczą się nie tylko w świecie rzeczywistym, ale również w cyberprzestrzeni.
Bátorfi kończy swój wykład wizjonerską myślą: „Chciałbym podkreślić, że tego typu systemy mają bardzo istotne znaczenie i będą pojawiać się coraz częściej w naszym życiu, ponieważ zdecydowanie nie należą do kategorii produktów, które dobrze jest mieć, ale można się bez nich obejść. Są one absolutnie niezbędne, abyśmy mogli zachować jakość naszego życia i nadal dobrze funkcjonować w zrównoważonym środowisku.”
SOS electronic nawiązał stabilną, długoterminową współpracę z Intelliport. Cieszymy się, że tak innowacyjna i rzetelna firma jest naszym klientem od 2013 roku. I oczywiście jesteśmy dumni, że dzięki naszym wysokiej jakości komponentom elektronicznym Intelliport jest w stanie opracowywać unikalne rozwiązania odnoszące ogromny sukces na świecie.
W imieniu SOS electronic chcielibyśmy bardzo podziękować Péterowi Bátorfi za prezentację na konferencji DEBATECH 2022.
Czy artykuł był dla Ciebie ciekawy? Chciałbyś przeczytać więcej podobnych artykułów? Wejdź na nasz blog o modułach komunikacyjnych lub bezpośrednio na informacje ze świata elektroniki.
Chciałbyś uzyskać dodatkowe informacje?
Czy spodobały Ci się nasze artykuły? Nie przegap żadnego! Zajmiemy się wszystkim za Ciebie i chętnie sami Ci je dostarczymy.
